物理文化

物理文化
物理文化

物理文化(一)

文化, 从广义上来讲是指人类社会实践过程中所创造的物质财富和

精神财富的总和。它既包括科学文化又包括人文文化, 物理文化从

属于人类整体文化之中。物理文化是古代哲学家、近代物理学家和现

代物理共同体历经数千年逐步创造的物理知识体系、观念形态、价值

标准以及约定俗成的工作方法的总和。换言之,物理文化是鲜活的文

化,而不是我们平常仅在课堂上感受和接触到得那些枯燥无味、看似

死板的题目。“物理文化”是由人和物构成的综合体。

物理文化的著作有:《物理文化论》(解世雄西南师大出版社1996

《物理文化与物理学史》(厚宇德浙江科技出版社2004年版)。年版)

在《物理文化论》一书中,作者谢世雄认为物理文化是由物质设备、

观念形态、知识体系、语言符号四大要素构成,是世界历代物理学家

在创建物理学理论过程中,发现、创造和形成的物理思想、物理方法、

物理概念、物理定律、物理语言符号、价值标准、科学精神、物理仪

器设备以及约定俗成的工作方法的总和。

二、物理文化研究对物理教育的启示

物理教育活动中,学生仅仅了解物理学知识是远远不够的;还应

该了解物理学在人类文化发展和社会生产力发展中的作用。物理文化

是具有现实生活性的文化, 是与所有人的生活息息相关的文化,每个

人理应体会、理解和欣赏物理文化。提出、讨论物理文化的目的不仅

在于对其科学性的弘扬, 还在于对其自身的人文精神的发掘, 使科学

求真的理性思维与人文文化中那种至善、至美的追求结合, 促进真、

善、美的统一, 人和自然的和谐统一, 从而达到人类理想的文化的最高境界。物理文化的终极目标和意义是对人的塑造, 是在知识传承、技能培养的过程中, 追求人的全面发展和完善。

物理教育是实现物理文化延续和促进人的发展的基本工具。物理教育的基本任务之一是传递物理文化,以保证文化的连续性。物理文化的传递主要是通过物理教师来完成的,物理教师借助教材系统地向学生讲述物理知识,介绍物理方法和历史;物理教师通过实验设备创设物理环境,让学生操作仪器、观察现象、测试数据、分析数据,从实践中学习物理,接受物理文化的熏陶,培养系统理解和掌握物理文化精髓的活的物理文化的载体,以保证物理文化得以延续和发展。

物理文化学习可以训练人的大脑,净化人的心灵,物理学习活动有助于破出封建迷信,激发好奇心,求知欲,培养人的探索精神。使学习者成为具有现代理性思维和科学方法基础的有用人才。要全面地认识物理教育,不仅仅把物理教育看作传授物理知识的过程,只强调物理学的工具价值即理论与实践的应用,而忽视它对人的塑造,即对学生探索精神和求实的价值观,以及科学审美的培养。物理教育要突出人化的特征,就是说不能把物理学仅仅看作由概念、公式、数学推导构成的死的知识,而要把它看作有血有肉的活的文化。有血有肉的含义很广,至少要把物理学家和物理学联系起来;把物理学和人类社会联系起来。社会越发展就更加要求人的发展,人们只有通过物理科学认识自然,掌握自然发展的规律,才能利用自然,支配自然,人才有力量。物理教育促进人的智慧发展,使人更为聪明,更充实,更完

善。

充分认识物理文化的创新特征。物理学作为人类认识自然的伟大成果,无论其内容、方法和结构都是人类创造智慧的集中体现,优秀的物理学家群体和物理应用工程师在物理学探索过程和技术应用中闪耀着科学创造之光。物理教师作为物理学活的载体,通过物理实验仪器、设备,物理书籍、论文、软件等在学校中创造出一种物理文化环境。这种环境充满探索、发现、创新,充满好奇心。

物理教育要充分体现创新的特征,教学过程要把学生探索精神的培养,始终放在重要地位,把物理知识和方法的教学作为培养学生创造力的基础。教师的教学方法和手段也要不断创新,不能把活生生的充满创造之光的物理学蜕化为干巴巴的概念、枯燥的公式和繁杂的计算。要使得物理教学具有生动性、创造性,激发学生的好奇和兴趣,满足学生的创造天性。

物理学知识具有解释物质世界的认知功能,他帮助人们科学地认识和理解物质世界的规律,开阔人们的认识视野,提高人们与自然和谐相处的能力。物理学习活动有助于破出封建迷信,激发好奇心,求知欲,培养人的探索精神。

物理学方法是发明创造的思维武器,也是开发创造思维的理论指导。爱因斯坦认为:“如果青年人通过体操和走路训练了他的肌肉和体力的耐久性,以后能适应体力劳动。思想的训练以及智力和手艺方面的技能锻炼也类似这样。”物理知识和物理方法是提升学生思维能力的基础,因此,物理教学把隐藏在物理学中的科学方法发掘出来,

加强科学方法的学习和思维训练,有助于学习。

物理文化(二)

二十世纪的科技发展已经论文联盟https://www.360docs.net/doc/af18264404.html,证明,物理学是现代科学技术发展的原动力。物理学的发展不仅改变了人们对物质世界的认识,同时也改变了我们自已的思维,有力地促进了人类文明的进步。

今天物理学已经深入到现代社会的各个方面,成为每一位有教养的公民必须懂得的基本知识;高等院校的理工、农、医专业必须选修物理课程,综合性大学的文科学生也在普遍选修物理。现代的物理教学理念认为,在物理学的学习过程中,学生们仅仅去掌握物理学的知识是远远不够的,还应该去了解物理学在社会发展和人类文化发展中的作用,形成和掌握科学的思维方式和价值观,接受物理文化的全方位的熏陶。

一、什么是物理文化

1.文化的概念

文化,从广义上说(人类学使用),是人类创造的物质财富和精神财富的总和,可以分为技术、制度和观念三大部分;从狭义上讲(社会学使用),是指人类精神生产力和精神产品,其内涵包括信仰、理性和价值三种基本观念。

作为文化具有两个方面的典型属性,一是作为一种历史现象,文化的发展具有历史继承性;二是文化作为社会的政治和经济一定的反映,必然会对社会的政治和经济产生巨大的影响。

2.物理文化

物理学具有文化方面的两个典型属性,它是物理学家在长期科学实践中所创造的大量物质产品(物理仪器、设备、工具等)与精神产品(物理学的思想、方法、概念、原理、定律以及价值标准、科学精神等等),从而也就构成了物理文化。

英国人斯诺在1959年提出,存在着两种不同的文化:一种叫人文文化(人文学者的文化),一种叫科学文化(科技专家的文化)。物理文化是科学文化的重要组成部分。

二、建设高等院校物理文化的意义

1.有利于转变高等院校物理学的教学观念

高等院校的物理学的教学过程中由于摆脱了高中应试教育的模式,可以全面推行素质教育,因此物理学的教学活动便不是一种基于知识的传授,而可以做为一种文化交流。

在物理学的教育中提升物理文化意识时,物理学的教育便可以从注重向学生展示那些关于物理学的科学事实,转向重视那些物理学事实所蕴含的文化故事,强调物理学的历史性、整体性、思想性以及人文性,侧重物理学家对真善美的追求,全面地表现出物理学的社会价值观,增强学生文化感受力。这不但使得物理教育教学变得更加丰富多彩且具有人文色彩,而且也为物理教育中实现科学与人文的融合提供了有益的思路,而这些,正是我们目前物理科学教育中所欠缺的和被长期忽视的。

2.有利于学生们形成科学的思维方式

物理学之所以被人们公认是一门重要的科学,不仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还由于在其发展的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。事实表明,物理文化所表现出来的物理学的思想和方法不仅对物理学本身具有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。

物理学的教学目的不只要求学生们掌握物理学的基本知识,而且要通过传授物理知识,使学生们掌握物理学的学习方法、科学思维,提高学生们独立的观察问题、分析问题和解决问题的能力;能够理论联系实际,具有终身学习的能力,勤于思维、勇于创新。因此在物理教育中培养学生科学思维和科学精神,比讲授一些具体的物理知识的意义将更深远。

3.有利于培养学生们实事求是的工作态度

物理学是以实验为基础的一门科学,它的基本研究方式就是实践。物理学家在科学研究活动中最基本的态度就是实事求是,物理学的发展历史就是一部寻求真谛的历史。

物理学家的科学态度和物理学的发展历程所表现出来的物理文化,要求高等院校的学生具有追求真理、献身真理的崇高理想,严谨、务实、求真的工作态度,刻苦钻研、淡泊名利的高尚品格,这些品质目前在现代的大学生中正是急切需要加强的。

三、我院物理文化的建设

1.我院的物理理论与实验教学中心是江苏省省级教学示范中心,除了承担全院的物理理论和实践教学任务外,还要在江苏省内起到教学示

范作用。因此在日常教学中我们要求每一位物理教师都要将创新的教育理念融合到大学物理教学中去,改变学生们由于中学应试教学而形成的学习方式,注重对学生们的科学方法、科学精神、科学态度的培养,全面提高学生们的物理素养和科学素质。

2.建立物理演示实验室,可以激发起学生们对物理学的兴趣和对科学的好奇心,进而提高学生们学习物理科学的积极性。我院自04年开始建设物理演示实验室,至今累计投资六十多万元,建设物理演示实验项目150多个,物理演示实验室面积500多平方米,正常教学时间都对学生开放;我们还开设物理演示实验选修课程,供在校的所有学生选修;配备有物理教学演示实验的音像资料光盘,向学生们展示物理学的新发展和在高新技术上的应用。另外物理演示实验室还准备作为我市科普教育基地,对全市中小学生开放,为我市学生的科技素质教育发挥作用。

3.作为全院的物理实验教学,我们采用基于校园网络的开放式物理实验教学系统,形成以学生为主体,分层次、模块化全面开放的物理实验教学系统,学生根据自已的学习计划和安排在网上选择和约定实验项目和实验时间,学生可以在网上预习实验项目,教师可以在网上备课和答疑,这样物理实验教学中不仅融入了科学文化,也融入了网络文化,体现了现代教育的需求。

4.举办专题物理讲座“物理学与新技术”、“物理学与现代生活”等;结合物理实验竞赛和大学生科技创新竞赛,举办“如何学习好物理”大讨论;成立物理兴趣小组、物理创新小组等,努力将严谨

奥妙的物理学原理用通俗易懂的形式表现出来,让学生摆脱物理学中繁琐的数学计算,直接感受到物理学的真谛。

5.开设物理学公共选修课,讲解针对物理学的发展、物理对科技的作用以及物理学思想与人文思想的相互促进作用。学生在学习物理的过程中,总是感觉物理“难学”,尤其在数学应用方面很难理解。公共选修课程的开设,让学生理解物理学要解决的问题以及物理学的基本精神,让学生体会、领悟物理学中的美学与和谐统一。

结束语

高等院校进行物理文化建设,不仅能够增加学生们的物理文化修养,提高学生们的科学素质,培养学生们科学的思维方式和求真务实的工作作风,同时也能够转变物理学的教学观念,重树物理学在高等院校学科中的重要的基础地位。我院的物理文化建设已初具规模,物理文化氛围日益浓厚,物理文化建设的效果亦日益显现。我们相信随着我院物理文化建设的发展,必将引起我院其他学科建设的飞速发展,对我院的学风和校风建设将起到很好的促进作用。

物理文化(三)

摘要:物理文化在物理教师中成为一个热门的概念,物理文化概念的提出和研究对物理教育有哪些启示尚需进一步探讨。这里就我研究物理文化和物理教育十余年的体会谈一谈:物理文化概念的起源;物理文化研究对制定物理教育目标、学生发展及对物理教师角色的启示。关键词:物理文化;物理教育

一、科学文化概念的起源

美国著名文化人类学家、新进化论学派主要代表人物L.A.怀特在20世纪40年代,提出建立一门“文化科学”的构想。怀特把文化理解为人类所创造的符号的总和,而语文则是人类这种符号能力的最为重要的形态。在他看来,文化是一个有其自身生命和自身规律的自成一体的系统,其功能在于使人类适应自然界,以保证种的生存和延续。[1]科学文化概念是英国人查尔斯·斯诺(Charles Percy Snow,1905—1980)最先提出的,在1956年《新政治家》杂志上发表一篇文章《两种文化》,三年后他将文中的思想加以扩充,在剑桥大学作了著名演讲《两种文化与科学革命》。斯诺身跨文学与科学两个领域,又都达到优异的成绩,因此特别能体会两者之间的差异性。斯诺认为西方的知识社会里,日渐分裂出两极对立的群体:一极是文学知识分子,另一极是以物理学家为代表的科学工作者。斯诺把这两种势力称为两种文化,不仅是智力意义上的文化而且是人类学意义上的文化。[2]近年来科学文化一词频频出现在大众传媒。而对于什么是科学文化,如何理解,如何更好地从事科学传播,存在着各种想法。科学文化具有思想和实践两方面的意义。中国科学院自然科学史研究所最近把科学文化的研究提到很高的地位。该所将“科学文化”定为学科发展的三大方向之一,以科学史的研究为基础拓展研究者的学术视野,跟踪国际学术研究的最新进展,扩大研究所的社会影响,争取公众与权威部门的理解及支持,同时为在中国科学、技术、医学史的研究中应用相关理论或方法作一些探索。[3]

在把科学文化概念作为一个整体进行研究的同时,国内一些学者把科

学文化作为一个系统,类比知识系统的分化模式提出并研究数学、物理、生态文化,取得了可观的成果。笔者认为,物理文化是由物质设备、观念形态、知识体系、语言符号四大要素构成,是世界历代物理学家在创建物理学理论过程中,发现、创造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理语言符号、价值标准、科学精神、物理仪器设备以及约定俗成的工作方法的总和。[4]

二、物理文化研究对制定物理教育目标的启示

物理教育本是一种广义的文化活动,不能不重视物理学的文化价值。物理教育活动中,学生仅了解物理学知识是远远不够的,还应了解物理学在人类文化发展和社会生产力发展中的作用并形成和掌握科学的价值观、科学思维方式,接受物理文化全方位的熏陶。

国际纯粹物理与应用物理联合会在《进入新千年的物理学》一书中,对20世纪物理教育的目的提出了质疑。其论点是:如果所有的学生都要学物理,那么物理教育的主要目标应该放在大多数的未来公民的兴趣和需要上,而不是放在将进一步学习物理而成为科学家或工程师的少数精英分子身上。如果物理教育是为更多学生的全面发展服务的,那就应当重视物理学家的工作成果在社会上、技术上的应用;重视物理学的哲学和物理学的历史;重视蕴含于我们文化之中的物理学方法;重视物理学家这个专业群体的特点,如支持、贡献社会的方式等。[5]物理教学是一个庞大的体系。笔者认为至少可分为三种类型:为研究物理而学物理;为应用而学物理;为提高文化素养而学物理。这就构成了物理教学目的多样性或者说物理学习的多功能性问题。

诺贝尔物理学奖获得者费曼对物理科学的价值有独到的看法,他认为,科学应用价值是众所周知的,科学知识使人们能够制造许多产品,做许多事业。科学的另一个价值是提供智慧与思辨的享受。这种享受在一些人可以从阅读、学习、思考中得到,而在另一些人则要从真正的深入研究中方能满足,这种享受的重要性往往受人忽略。科学上已发现的理论和定律,是科学研究的收获,也是科学家得到的最高奖赏。科学家发现这些理论时激动不已,而学习者从学习和理解的过程中得到满足和成就感,而这种心情对于人来说是极其重要的。第三个价值是改变人们对世界概念的认识。人类为了满足自身的物质和精神需要而创造出来的科学和技术,已经成为人类的文化背景,改变了人们对自然和世界的认识。第四个价值是科学的精神价值,科学就是对未知世界的永无止境的探索,科学家们对研究对象不知道答案时是无知的;当大概有了猜测时是不确定的;即使满有把握时也会留下质疑的余地。科学家的责任是探索更好的办法留传给下一代。[6]

关于物理教学的目的,费曼有深刻而全面的观点。他认为学习物理有五方面的理由:第一是为了学会怎样动手做测量和计算及其知识在各方面的应用;第二是培养科学家,他们不仅致力于工业的发展,而且贡献于人类知识的进步;第三认识自然界的美妙,感受世界稳定的实在;第四是学习怎样由未知进到已知的科学求知方法;第五是通过尝试和纠错,学会一种有普遍意义的自由探索和创造精神。在《费曼物理学讲义》的结束语中写道:“我讲授的主要目的,不是为你们参加考试做准备──甚至不是为你们服务于工业或军事做准备,我最想做

的是给出对于这个奇妙世界的一些欣赏,以及物理学家看待这个世界的方式,我相信这是现今时代里真正文化的主要部分。也许你们将不仅对这种文化有欣赏,甚至也可能你们会加入到人类理智已经开始的这场伟大的探险中去。”[7]

三、物理文化研究对学生发展的启示

从文化的视角来看,物理教育与物理文化是密不可分的。物理文化的世代相传主要依靠物理教育,物理教育一方面保证物理文化在新一代身上再生,以保证物理文化的延续,另一方面把人纳入一定的社会模式中使其社会化,培养成适应社会需要的、掌握一定知识和技术、具有一定科学精神的现代人力资源。

对青少年培养物理文化的三个途径:一是借助作为文化结晶的文字读物(物理教科书、教学参考书、科学期刊、物理学家传记、科普读物等)传播物理文化;二是通过作为物理文化“活”的载体的物理教师,系统地讲述物理学发展历史、知识体系、物理学的价值标准、杰出物理学家的思维方式、工作方法、个性特征等,对青少年进行物理文化的熏陶;三是借助自然物理环境和人工物理环境引导学生感悟物理、热爱物理。

物理文化教育可在以下三个方面实现对青少年的培养,促进他们的发展。

(一)有助于形成科学探索精神

物理文化是当代人类文化的主流文化之一,是引领社会进步的重要力量。物理文化是科技文化的基础,对青少年的培养具有不可替代作用。

它是战胜一切伪科学的认识论基础。物理学习活动有助于破除封建迷信,激发好奇心、求知欲,培养人的探索精神。

爱因斯坦在《自述》一文中,对自己观念的变化和好奇心有过精彩的描述:“尽管我是完全没有宗教信仰的(犹太人)双亲的儿子,我还是深深地信仰着宗教,但是这种信仰在我12岁那年突然终止。由于读了通俗的科学书籍,我很快相信《圣经》里故事有许多不可能是真实的,其结果就是一种真正狂热的自由思想……这种经验引起我对所有权威的怀疑……我很清楚少年时代的天堂就这样失去了,这是使我自己从‘仅仅作为个人’的桎梏中,从那种被愿望和原始感情所支配的生活中解放出来的第一个尝试。在我们之外有一个巨大的世界,它离开我们人类独立地存在,它像伟大而永恒之谜,然而至少部分地是我们的观察和思维所能及的。”[8](2)从爱因斯坦的典型经历中,我们看到学习物理对消除迷信,建立批判意识的深刻作用。我们不难推想经过系统的物理学习的人群,比起没有接触这种文化的人群来,更具有抵御迷信和伪科学的能力。

好奇心是人的天性,人类生活在大自然中,总是力图了解自身和所处的外部世界,渴望使心中的疑团得以解释。古人对自然的奥秘发出过多少质朴的发问:天体是怎样运行的?热现象的本质是什么?电、磁是怎么产生的?光的本质是什么?物质是怎样构成的?正是自然界美妙而复杂的现象,激发了一代又一代物理学家的好奇心,促使他们去探索自然现象背后的本质,而物理学的每一个科学概念的产生都充满了探索和创新,还包括对已有错误观念的批判。物理学作为人类认

识自然的伟大成果,其内容、方法和结构都是人类创造智慧的集中体现,物理学形成和发展的过程,就是一个探索和创新的过程,闪耀着科学探索之光。物理文化教育是在课堂上再现科学探索的过程,因而有助于培养人的科学探索精神。

(二)有助于科学认知与思维训练

物理学知识具有解释物质世界的认知功能,能帮助人们科学地认识和理解物质世界的规律,开阔人们的认识视野,提高人们与自然和谐相处的能力。

物理学方法是发明创造的思维武器,也是开发创造思维的理论指导。著名物理学家都非常重视科学方法的研究和应用,物理学上的重大发现往往是从方法论上打开缺口,突破前人思想方法的局限,进而获得成功的。物理学是包含科学方法最多的学科,在通用300多种科学方法中,物理学中包含170多种。例如,物理教学理想的教学模式是:创设问题情景(通过实验或现象描述)—分析问题—找出解决问题的出发点(建立概念或提出系统参数)—找出解决问题的可能的途径—从最佳途径出发建立数学模型—求解数学模型—讨论命题的物理意义和可能的技术应用。这一过程就是研究复杂问题的全过程,是解决复杂问题的基本方法。许多重大科学发现从方法论的角度看和解决一个物理问题完全一样。

爱因斯坦认为:“如果青年人通过体操和走路训练了他的肌肉和体力的耐久性,以后能适应体力劳动。思想的训练以及智力和手艺方面的技能锻炼也类似这样。”[8](146)物理知识和物理方法是提升学生思

维能力的基础,因此,物理教学把隐藏在物理学中的科学方法发掘出来,加强科学方法的学习和思维训练,有助于学生思维能力的发展。(三)有助于进行物理学美的熏陶

自然界是丰富多彩的,人们在对自然的审视中获得了美的感受和体验。作为自然界理性思维成果的物理学也存在美,如和谐、优雅、一致、简单、对称、新奇等,其美还表现在发展和变化之中。著名物理学家杨振宁认为,物理学的美包括三个方面:现象之美,理论描述之美,理论结构之美。[9]

现象美有自然现象、实验现象之美,天空的彩虹,彩色的干涉条纹,优雅的激光束,奇妙的原子光谱,会给人们以美感。再如超导现象,可以想象发现者是多么惊讶。

理论描述之美在物理理论中随处可见,例如,对质点运动惯性的描述深刻地揭示了运动规律的一个侧面,解开了物体运动的原因之谜;热力学第一、第二定律对自然界基本性质──能量转换和热力学过程自发运动方向给出了很美的理论描述;原子结构的行星模型,把微观世界的结构与宏观世界进行美妙的类比;放射性元素按指数规律的衰变的描述,精确到难以置信的地步。

物理学的理论公式通常给出一个简单漂亮的数学结构,如E=mc2、F=等,把复杂隐秘的自然规律表达得质朴无华,而反映电磁学规律的麦克斯韦方程组,反映时空联系的洛仑兹变换和相对论力学,更是令人惊叹发明者的智慧。

可见,物理文化具有科学美的熏陶作用,有助于提高人的精神境界和

思想品味,有助于形成健康、高尚的人格。

四、物理文化研究对物理教师角色的启示

物理文化研究把物理学家和物理教师看做“活”的物理文化载体,这可以为物理教育提供观念上的启示。

首先,社会要求教师是“担负着传递社会和文化价值与标准的任务的人,而他就是被学生看做代表和具有这些价值的人”,[10]即物理教师的基本任务之一是传递物理文化,以保证物理文化得以延续和发展。正如《美国国家科学教育标准》明确提出“科学教师就是科学界在课堂上的代表。”[11]

其次,物理文化的知识体系和技术应用已经是我们时代重要的文化背景,我们生活的科技含量越来越高,科技产品增加很快,物理教师要跟上发展的步伐必须终生学习。我们认为优秀物理教师的知识领域不断扩大,大致包括:物理学知识体系的内容知识;实验设计与操作知识;物理学发展过程的知识;物理学方法论知识;物理学目的、价值观和科学精神知识;著名物理学家的文化背景知识;科学道德知识;物理课堂教学设计知识;用生动的例子揭示教育内容的知识;课堂教学过程中的决策与组织协调知识等。因而,物理教师的职业要求正在不断地提高,物理教师的发展是社会进步的必然要求。

第三,物理文化除了具有延续性以外还具有创造性,物理教师既要充当文化传播者的角色,同时要充当文化的整理和创造者。物理文化作为人类认识自然的伟大成果,集中体现了人类的创造智慧,优秀的物理教师应能感受物理学探索过程中闪耀的科学创造之光。物理教师要

在学校中创造一种“活”的物理文化环境,这种环境充满探索、发现、创新,充满好奇心。物理教学过程要始终把学生培养探索精神放在重要地位,把物理知识和方法的教学作为培养学生创造力的基础。教师的教学方法和手段要多样化,不能把活生生的充满创造之光的物理学蜕化为干巴巴的概念、枯燥的公式和繁杂的计算,不能把具有生动性、创造性的物理教学变为对付各种考试的应试活动。激发学生的好奇和兴趣,满足学生探究的天性,建立科学价值观,促进学生发展,才是物理教育的根本任务。

课程论文:物理中的思想——《物理与文化》中引发的思考

《物理与文化》期末读书报告 物理中的思想 ——《物理与文化》中引发的思考 【内容摘要】 通过一学期的学习和阅读《物理与文化》,思考物理思想与物理中的人文精神,并把这些与计算机科学联系起来说明自己的一些体会 【关键字】 物理思想人文精神计算机 【正文】 选课的时候,在犹豫科技模块要怎么选课时,看到了《物理与文化》,便选着了它,并很幸运的在第一轮选课中保留下来了。一直以来,对物理有着浓厚的兴趣,但当要去上课的时候,我还是迟疑了一下,自己中学就学过物理了,现在又在学大学物理,会不会浪费我2学分,和每周2课时的时间呢?但当我去上了第一节课的时候,我就发现我之前是多虑了。 在这门课上,我不仅复习了很多物理知识,学到了一些新的知识点,也让我知道很多发现的过程,了解了那些物理学家的经历、思想等,使得那些发现不在显得神秘,不在认为那些所谓的科学家只是拥有一些超能力的人,他们也是在不断的努力,他们也是一个 。 理知识和方法的更高目标。 物理思想又可指导人们认识在物理科学发展过程中不断出现的新课题,或指导人们去解决在生活中遇到的实际物理问题。如爱因斯坦的相对论正是根源于其科学审美思想,另外,在物理科学发展的历史上,新的物理思想的诞生,需要冲破宗教迷信的腐朽观念和某些哲学思想和学术思想的束缚。如哥白尼的日心说思想,打破了宗教神学的禁锢,为揭示自然界中机械运动的一般规律开辟了新途径;“世纪之交”的量子论思想和相对论思想,改变了人们的机械决定论思想和绝对时空观,开始了物理科学的新时代。 二、人文精神 物理学丰富的文化内涵中,我们可以学习到许多人文精神。 物理学作为一门研究物质结构和物质运动基本形式和运动规律的基础科学,给人们带来视野广阔而又深邃的世界观和宇宙观,如哥白尼的理论,改变了地球中心说;建立在广义相对论基础上的大爆炸宇宙学描绘了整个宇宙演化的图景,正在不断改变和深化人类关于整个世界的看法。又如牛顿建立的经典力学体系在天文学上的极大成功让确定论的认识模式长期渗透于人的思维中,而大量分子运动的统计分布、量子力学中的海森堡测不准关系、天体力学中三体问题的不确定现象等使随机论的思维模式得到承认。可见,作为一种认识真理的探究活动,物理学不断丰富、深化或改变着人们的思想观念、文化传统,导致人们在认识论、方法论及自然观等方面发生重大变化。 物理学作为探索真理的事业,还造成了一种人类文化的独特的人格精神,一种极负责的人文精神——不懈地探索真理、勇于坚持真理、为真理而献身的科学精神。它包含尊重事实、尊重不同意见、实事求是的求实精神,不迷信权威、勇于怀疑、自我否定的批判精神,勇于创

物理文化研究对物理教育的启示(1)

摘要:物理文化在物理教师中成为一个热门的概念,物理文化概念的提出和研究对物理教育有哪些启示尚需进一步探讨。这里就我研究物理文化和物理教育十余年的体会谈一谈:物理文化概念的起源;物理文化研究对制定物理教育目标、学生发展及对物理教师角色的启示。关键词:物理文化;物理教育 一、科学文化概念的起源 近年来科学文化一词频频出现在大众传媒。而对于什么是科学文化,如何理解,如何更好地从事科学传播,存在着各种想法。科学文化具有思想和实践两方面的意义。中国科学院自然科学史研究所最近把科学文化的研究提到很高的地位。该所将“科学文化”定为学科发展的三大方向之一,以科学史的研究为基础拓展研究者的学术视野,跟踪国际学术研究的最新进展,扩大研究所的社会影响,争取公众与权威部门的理解及支持,同时为在中国科学、技术、医学史的研究中应用相关理论或方法作一些探索。[3] 在把科学文化概念作为一个整体进行研究的同时,国内一些学者把科学文化作为一个系统,类比知识系统的分化模式提出并研究数学、物理、生态文化,取得了可观的成果。笔者认为,物理文化是由物质设备、观念形态、知识体系、语言符号四大要素构成,是世界历代物理学家在创建物理学理论过程中,发现、创造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理语言符号、价值标准、科学精神、物理仪器设备以及约定俗成的工作方法的总和。[4] 二、物理文化研究对制定物理教育目标的启示 物理教育本是一种广义的文化活动,不能不重视物理学的文化价值。物理教育活动中,学生仅了解物理学知识是远远不够的,还应了解物理学在人类文化发展和社会生产力发展中的作用并形成和掌握科学的价值观、科学思维方式,接受物理文化全方位的熏陶。 国际纯粹物理与应用物理联合会在《进入新千年的物理学》一书中,对20世纪物理教育的目的提出了质疑。其论点是:如果所有的学生都要学物理,那么物理教育的主要目标应该放在大多数的未来公民的兴趣和需要上,而不是放在将进一步学习物理而成为科学家或工程师的少数精英分子身上。如果物理教育是为更多学生的全面发展服务的,那就应当重视物理学家的工作成果在社会上、技术上的应用;重视物理学的哲学和物理学的历史;重视蕴含于我们文化之中的物理学方法;重视物理学家这个专业群体的特点,如支持、贡献社会的方式等。[5] 物理教学是一个庞大的体系。笔者认为至少可分为三种类型:为研究物理而学物理;为应用而学物理;为提高文化素养而学物理。这就构成了物理教学目的多样性或者说物理学习的多功能性问题。 诺贝尔物理学奖获得者费曼对物理科学的价值有独到的看法,他认为,科学应用价值是众所周知的,科学知识使人们能够制造许多产品,做许多事业。科学的另一个价值是提供智慧与思辨的享受。这种享受在一些人可以从阅读、学习、思考中得到,而在另一些人则要从真正的深入研究中方能满足,这种享受的重要性往往受人忽略。科学上已发现的理论和定律,是科学研究的收获,也是科学家得到的最高奖赏。科学家发现这些理论时激动不已,而学习者从学习和理解的过程中得到满足和成就感,而这种心情对于人来说是极其重要的。第三个价值是改变人们对世界概念的认识。人类为了满足自身的物质和精神需要而创造出来的科学和技术,已经成为人类的文化背景,改变了人们对自然和世界的认识。第四个价值是科学的精神价值,科学就是对未知世界的永无止境的探索,科学家们对研究对象不知道答案时是无知的;当大概有了猜测时是不确定的;即使满有把握时也会留下质疑的余地。科学家的责任是探索更好的办法留传给下一代。[6] 关于物理教学的目的,费曼有深刻而全面的观点。他认为学习物理有五方面的理由:第一是为了学会怎样动手做测量和计算及其知识在各方面的应用;第二是培养科学家,他们不仅致

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大物作业答案

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本习题版权归物理与科学技术学院物理系所有,不得用于商业目的 《大学物理》作业 No.5 光的衍射 班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、选择题: 1. 在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,设中央明纹的衍射角范围很小。若使单缝宽度a 变为原来的 23,同时使入射的单色光的波长λ 变为原来的3 / 4,则屏幕E 上单缝衍射条纹中央明纹的 宽度?x 将变为原来的 [ ] (A) 3 / 4倍 (B) 2 / 3倍 (C) 9 / 8倍 (D) 1 / 2倍 (E) 2倍 解:单缝衍射中央明纹两侧第一暗纹中心间距离为中央明纹线宽度: θtg 2f x =? 由第一暗纹中心条件: λθ=sin a 即 a λ θ= sin 当θ 小时,有 θθsin tg ≈ ∴ a f x λ 2≈? 已知题意:122 3 a a = , 4/312λλ= ,可得 ()()1112 2 2 2 12212x a f a f x ?=???? ??= =?λλ ∴ a 、λ 改变后的中央明纹宽度(?x )2变为原来宽度(?x )1的1/2 故选D 2. 波长 λ=500nm(1nm=10- 9m)的单色光垂直照射到宽度a =0.25 mm 的单缝上,单缝后面 放置一凸透镜,在凸透镜的焦平面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d =12 mm ,则凸透镜的焦距f 为 [ ] (A) 2 m (B) 1 m (C) 0.5 m (D) 0.2 m (E) 0.1 m 解:由单缝衍射第一暗纹中心条件: λθ±=sin a 可得中央明纹线宽度a f x λ 2=? 而其余明纹线宽度a f x λ ='? 故中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离应是其余明纹线宽度 单缝 λa L E f O x y

中国传统文化与科学的关系

中国传统文化与科学的关系 近代以来,关于中国古代有没有科学的问题,学界一直争论不休。有人认为,中国人只讲求实用的技术,而缺乏真正的科学。我们到底应当怎样看待这一问题? 事实并非如此。中国古代的科学是非常发达的。比如,在数学方面,祖冲之关于圆周率的计算,准确到小数点后七位,在世界上领先了一千年。《墨经》中光学部分,虽然只有八条,但次序安排合理,逻辑严密,堪称世界上最早的光学著作。在化学方面,西汉时的《淮南万毕术》发现了金属置换反应。东汉末年的《周易参同契》认识到了物质进行化学反应时配方比例关系。东晋时的《抱朴子》发现了化学反应的可逆性。而中国人在天文学、地学和医药方面的成就,更是有口皆碑,就不必细说了。 中国古代有没有科学,与如何定义科学有关。李约瑟认为,近代科学与古代科学的区别是将数学与实验结合起来。他分析伽利略方法的特点是:(1)从所讨论的现象中,选择出几个可用数量表示的特点;(2)提出一个包括所观察各量之间的数学关系式在内的假说(模型);(3)从这个假说推出某些能够实际验证的结果;(4)观察,然后改变条件,再观察即进行实验(反复实验),尽可能把测量结果用数值表示出来;(5)接受或否定第二步所作的假说;(6)用已经接受的假说作新的假说的起点,并让新的假说接受考验。如果按照这样完整的六步进行才算是科学研究的话,不仅中国古代没有,西方也没有,就连文艺复兴的巨人达·芬奇也还没有做到这一步。 上世纪80年代有位留美学者说中国古代一无对科学的兴趣,二无科学教育,三无科学的思想方法,四无对科学作用的认识。我认为,这种看法过于偏激。任何国家,任何民族,为了解决自己的衣食住行,就必须发展生产,必须去认识自然界,去发展自然科学,只是关注的程度有所不同,发展的方式有所不同而已。中华民族能够持续发展几千年,没

大学物理作业(二)答案

班级___ ___学号____ ____姓名____ _____成绩______________ 一、选择题 1. m 与M 水平桌面间都是光滑接触,为维持m 与M 相对静止,则推动M 的水平力F 为:( B ) (A)(m +M )g ctg θ (B)(m +M )g tg θ (C)mg tg θ (D)Mg tg θ 2. 一质量为m 的质点,自半径为R 的光滑半球形碗口由静止下滑,质点在碗内某处的速率为v ,则质点对该处的压力数值为:( B ) (A)R mv 2 (B)R mv 232 (C)R mv 22 (D)R mv 252 3. 如图,作匀速圆周运动的物体,从A 运动到B 的过程中,物体所受合外力的冲量:( C ) (A) 大小为零 (B ) 大小不等于零,方向与v A 相同 (C) 大小不等于零,方向与v B 相同 (D) 大小不等于零,方向与物体在B 点所受合力相同 二、填空题 1. 已知m A =2kg ,m B =1kg ,m A 、m B 与桌面间的摩擦系数μ=0.5,(1)今用水平力F =10N 推m B ,则m A 与m B 的摩擦力f =_______0______,m A 的加速度a A =_____0_______. (2)今用水平力F =20N 推m B ,则m A 与m B 的摩擦力f =____5N____,m A 的加速度a A =_____1.7____. (g =10m/s 2) 2. 设有三个质量完全相同的物体,在某时刻t 它们的速度分别为v 1、v 2、v 3,并且v 1=v 2=v 3 ,v 1与v 2方向相反,v 3与v 1相垂直,设它们的质量全为m ,试问该时刻三物体组成的系统的总动量为_______m v 3________. 3.两质量分别为m 1、m 2的物体用一倔强系数为K 的轻弹簧相连放在光滑水平桌面上(如图),当两物体相距为x 时,系统由静止释放,已知弹簧的自然长度为x 0,当两物体相距为x 0时,m 1的速度大小为 2 2 121 Km x m m m + . 4. 一弹簧变形量为x 时,其恢复力为F =2ax -3bx 2,现让该弹簧由x =0变形到x =L ,其弹力的功为: 2 3 aL bL - . 5. 如图,质量为m 的小球,拴于不可伸长的轻绳上,在光滑水平桌面上作匀速圆周运动,其半径为R ,角速度为ω,绳的另一端通过光 滑的竖直管用手拉住,如把绳向下拉R /2时角速度ω’为 F m A m B m M F θ A O B R v A v B x m 1 m 2 F m R

化学与传统文化

微测1 化学与传统文化 1.(2017·全国卷Ⅰ)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是( ) A.蒸馏B.升华 C.干馏D.萃取 答案 B 解析“将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结”,属于固体直接转化为气体,类似于碘的升华,因此涉及的操作方法是升华,答案选B。 2.(2017·海淀期末)我国酒文化源远流长。下列古法酿酒工艺中,以发生化学反应为主的过程是( ) 答案 B 解析酒曲捣碎主要是形状的变化,属于物理变化,A项错误。酒曲发酵是化学变化,B项正确。高温蒸馏是利用沸点不同进行分离,属于物理变化,C项错误。泉水勾兑是溶液的稀释,属于物理变化,D项错误。 3.(2017·济南二模)春秋末期齐国的工艺官书《考工记》中载有

“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳灰)混合加水所得液体来洗涤丝帛。这种液体能洗涤丝帛主要是因为其中含有( ) A.氧化钙B.碳酸钠 C.氢氧化钾D.次氯酸钠 答案 C 解析草木灰的成分是K2CO3,蜃(贝壳灰)混合加水所得液体为Ca(OH)2溶液,两者反应生成CaCO3和KOH,由题意可知C项正确。 4.(2018·安徽十校联盟摸底)据《易经》记载:“泽中有火”,“上火下泽”。泽,指湖泊池沼。“泽中有火”,是指“M气体”在湖泊池沼水面上起火现象的描述。这里“M气体”是指( ) A.甲烷 B.一氧化碳 C.乙烯 D.氢气 答案 A 解析最早发现石油的记录源于《易经》:“泽中有火”,“上火下泽”。泽,指湖泊池沼。“泽中有火”,是石油蒸气在湖泊池沼水面上起火现象的描述。石油蒸气是指沼气,即甲烷气体,故选A 项。 5.(2018·河南名校联盟)《天工开物》中对“海水盐”有如下描述:“凡煎盐锅古谓之牢盆,……其下列灶燃薪,多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盘,……火燃釜底,滚沸延及成盐。”文中没有涉及的操作是( ) A.加热 B.结晶 C.蒸发 D.过滤 答案 D 解析列灶燃薪是加热,多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盘是蒸发结晶,因此没有过滤,故选D项。 6.(2017·安徽六校联考)早在古代,我国人民就积累了不少对化学物质变化的认识。例如,晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》

八年级上册物理作业

1测量 1、小明想要测量田径场的长度,他应该选用的测量工具是() A、毫米刻度尺 B、米尺 C、游标卡尺 D、卷尺 2、如图用厚刻度尺测量木块的长度,其中操作正确的是() A B C D 3、如下图所示,物体的长度分别是() A、3.1cm,5.7cm B、3.10cm,5.72cm C、3.0cm,1.7cm D、3.09cm,1.73cm 4、下面是用分度值是1mm的刻度尺去测量同一物体长度的4次记录,其中记录正确的是() A、12.3cm B、12.3 C、12.32cm D、123.10mm 5、下列选项是长度的测量,其中最接近实际的是() A、一位中学生的身高约为1.6dm B、一支未用过的2B铅笔的长度约为15mm C、普通课桌的高度约为80cm D、物理课本的长度约为2.6cm 6、关于测量物理量时,以下说法正确的是() A、多次测量求平均值可以消除误差 B、精挑细选的测量仪器可以避免误差 C、只要测量方法正确,就不会出现误差 D、质量测量就不可避免出现误差 7、王小可同学测得一平板电脑长度的五次记录分别是19.58cm、19.56cm、19.57cm、19.58cm、 19.66cm,最后的测量结果应记为() A、19.5725cm B、19.57cm C、19.58cm D、19.59cm

8、如图所示,用细线将石块放入装有适量水的量筒中,石块能浸没在水中。石块放入前后 量筒中的液面如图所示,则石块的体积为cm3。 9、在用量筒测量水的体积时,小明仰视读数得到的结果为80mL,则量筒内水的实际体积() A、大于80mL B、小于80mL C、等于80mL D、无法确定 2、机械运动 1、八年级同学们参加了学校组织的体育测试。你认为下列成绩记录符合实际的是() A、立定跳远成绩为5m B、掷实心铅球成绩为6.5m C、女子800m成绩是40s D、男子1000m跑成绩为50s 2、如图所示,木块的长度为cm。 3、下列几种情况,不属于机械运动的是() A、蚂蚁缓慢爬行 B、流星陨落 C、冰块熔化 D、雪花飞舞 4、我国已成功实现三次载人航天飞行,在飞船发射升空阶段航天员被固定在座舱内。选取下面哪个物体作为参照物时,航天员在此阶段是静止的() A、飞船的座舱 B、天空中的云朵 C、地面上的发射架 D、太平洋上跟踪监测的测量船 s 图象如图所示,由图象可知5、甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动,它们的t () A、经过4秒,两车相距10米 B、经过6秒,两车相距10米 C、通过40米的路程,甲用时比乙少2秒 D、通过60米的路程,甲用时比乙少2秒 6、某酒店建有观光电梯,乘客在竖直上下的过程中便可欣赏到美丽的景色。在这一过程中,

物理是一种文化

物理是一门科学,是一种智慧,更是一种文化。 首先,物理是一门科学。 物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟、高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质、被公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步。正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用:探索自然,驱动技术,改善生活以及培养人才。上世纪初相对论和量子力学的建立,为物理学的飞速发展插上了双翅,取得了空前辉煌的成就,以至于人们将20世纪称誉为“物理学的世纪”。那么21世纪呢?有一种流行的说法:21世纪是生命科学的世纪。其实,这句话更确切的表述应该是:21世纪是物理科学全面介入生命科学的世纪。生命科学只有与物理相结合,才有可能取得更大的发展。 其次,物理又是一种智慧。 物理学之所以被公认为一门重要的科学,不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。正因为如此,物理学当之无愧地成了人类智慧的结晶,文明的瑰宝。大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学

本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;──这意味着他们从物理学中汲取了智慧,转而在非物理领域里获得了成功。──反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学 奖的事例。这就是物理智慧的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族! 当今,物理学的触角已经伸向众多领域,并取得了越来越大的成就,以致我们很难再用传统的眼光去界分什么是物理学了。1995年在我国厦门举行了第19届国际统计物理学大会,会上交流论文的涉及面十分广泛,诸如植物的花序、DNA药物系统、交通的流量、文字的存储等等,光看这些篇目,似乎都不太像是物理。那么,究竟什么是物理呢?几年前,美国《今日物理》杂志,曾就此问题向读者广泛征求意见。最后,他们推崇的答案是:物理学家所做的就是物理学。这话乍听似觉偏颇,其实不无道理。因为在今天看来,物理学更多的是体现出一种智慧,“代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法,把这套方法用到什么问题上,这问题就变成了物理学”。 再次,物理还是一种文化。

大学物理作业(1-5)

1—4 一质点的运动学方程为2t x =,()2 1-=t y (S1)。试求: (1)质点的轨迹方程:(2) 在2=t s 时,质点的速度和加速度。 [解] (1) 由质点的运动方程 2t x = (1) ()2 1-=t y (2) 消去参数t ,可得质点的轨迹方程 21)y = (2) 由(1)、(2)对时间t 求一阶导数和二阶导数可得任一时刻质点的速度和加速度 t dt dx v x 2== ()12-==t dt dy v y 所以 ()221x y v v t t =+=+-v i j i j (3) 222==dt x d a x 222==dt y d a y 所以 22=+a i j (4) 把t =2s 代入式(3)、(4),可得该时刻质点的速度和加速度。 42=+v i j 22=+a i j 1—6 质点的运动学方程为() 2 22t t =++r i j (S1),试求:(1)质点的轨道方程;(2)t =2s 时质点的速度和加速度。 [解] (1) 由质点的运动方程,可得 2 2,2x t y t ==+ 消去参数t ,可得轨道方程 2124 y x =+ (2) 由速度、加速度定义式,有 d /d 22t t ==+v r i j 22d /d 2t ==a r j 将t=2s 代入上两式,得 24=+v i j , 2=a j 1—10 在重力和空气阻力的作用下,某物体下落的加速度为Bv g a -=,g 为重力加速度,B 为与物体的质量、形状及媒质有关的常数。设t =0时物体的初速度为零。(1)试求物体的速度随时间变化的关系式;(2)当加速度为零时的速度(称为收尾速度)值为多大? [解] (1) 由dt dv a /=得 dt Bv g dv =-

2020物理初二寒假作业本答案

2020物理初二寒假作业本答案 1、B、2.45 2、28.2 25.1 3、2.5 4、人、河岸 5、运动 6、地面、地面、椅背、车 7、A 8、c 9、C 10、C 11、A 12、D、13、B 14、B 2 1、长、短 2、每秒行驶5米 3、6.25 22.5 4、250 5/3 5、路程、时间、V=s/t 6、0.4 便于测量时间 7、100min 8、路程、时间、速度 9、 6.25m/s 交接棒所用时间少 10、80 22.22 0.45 11、 8 6 大于 12、(1)v=s/t=300m/5h = 60 km/h (2) v=s/t=300m/2.5h=120 km/h (3)t =t1—t2 =5h—2.5h =2.5h 3 1、振动、空气、山间铃响马帮来 2、不能、能 3、快 4、不相同、空气、耳朵 5、小于、波的、泡沫塑料屑在飞舞、在振动 6、C 7、C 8、C 9、音调、音色、音调、响度 10、频率、快慢、频率、高 11、次 数 HZ 20---20000HZ 12、强弱、振幅、振幅、大、远近 13、分贝、90dB 14、慢、低、大、大 15、音色、响度 16、信息、能量 17、C 18、B 19、C 20、A 4

1、A 2、C 3、A 4、A 5、A 6、C 7、空气柱、空气柱、频率、空气 8、(1)能量 (2)音色、 9、(1)无法正常交流 (2)无法听音色 (3)感受不到声音带来的信息 10、(1)声音能够在固体中传播 (2)更好的接收声音 (3)听诊器 5 1、36.4、=、体温计有缩口,水银不会回流 2、A:没有水平放置 B:正 C:接触了容器底 D:没有接触液体 3、甲、38.5 38.5 4、(1)10 (2)是、有固定的凝固点 5、放、低 6、B 7、B 8、D 9、C 10、C 11、d a c b e 12、(1)温度保持不变、(2) 温度继续上升、(3) 图略 探究性学习 1、真空中不能传声 2、B 3、D 4、50 5*10000 5、D 6、折射、虚、火车、地面 7、A 8、11.268 9、吸、熔化、力、熔点 10、惯性、力 11、同意,水滴就像一个凸透镜,把阳光会聚,使树林燃烧,从而引起火灾。 12、因为衣服只能反射它原本的颜色。 13、测得十分钟的路程,用V=S/T的公式求出速度 1、液化、汽化 2、汽化、液化、液化、凝固、 3、吸、不变、大、沸点、不同、增大

大学物理_物理与文化

幻灯片1 知识点:位置矢量、速度矢量、加速度矢量的微分、积分关系 dr v dt = dv a dt = 00()()t t r t r t vdt =+? 0()()t t v t v t adt =+? 2-1飞机离地起飞时需达到一起飞速度 ,因此需要在一条长度为s 的跑道上从静 止状态开始不断地加速到 ,且假定是匀加速运动 。 v v (a )设一架飞机A 的加速度为a ,求证 2 0/2s v a =(b )设另一架飞机B 的加速度也为a ,但需要 值为飞机A 的两倍,问跑道长度需 增加到几倍? 0 v (c )若 ,计算跑道长度s 值。 202.2/95/a m s v m s ==

00() () r r t v v t == 幻灯片2 解:(a )飞机从静止开始做加速度为a 匀加速运动,故 (b )4倍 幻灯片3 (a )飞机的加速度为a=? (b )飞机的轮胎受到的摩擦阻力F=? 初始条件: 时 t t =注意:对于一维情况位置矢量、速度矢量、加速度矢量可写为标量式。即: (包含正负号) r v a 0t v adt =?0 t s vdt =?v at =212 s at =2 2v s a = 202v s a = (c ) 220952051.122 2.2 v s m a ===?2-2飞机迫降时需在较短距离S 内使其速度从 降到0 ,有时利用泡沫水泥铺道以增大摩擦阻力,使飞机减速。今设飞机质量为 ,要求它在S=122m 距离内停下来,问: v 51.7510,26.8/kg v m s ?=解:(a )由2-1题知 即 2 2v s a =

大学物理-作业与答案

《大学物理》课后作业题 专业班级: 姓名: 学号: 作业要求:题目可打印,答案要求手写,该课程考试时交作业。 第一章 质点力学 1、质点的运动函数为: 5 4;22 +==t y t x , 式中的量均采用SI 单位制。求:(1)质点运动的轨道方程;(2)s 11=t 和s 22=t 时,质点的位置、速度和加速度。 1、用消元法 t=x/2 轨迹方程为 y=x2+5 2、运动的合成 x 方向上的速度为x'=2, y 方向上的速度为y'=8t+5 将t 带入分别求出x 和y 方向上的速度 然后合成 x 方向上的加速度为x''=0 y 方向上的加速度为y''=8 所以加速度为8 2、如图所示,把质量为m 的小球悬挂在以恒加速度水平运动的小车上,悬线与竖直方向的夹角为θ,求小车的加速度和绳的张力。 绳子的拉力F ,将其水平和竖直正交分解为 Fsinα 和 Fcosα 竖直:Fcosα=mg 水平:Fsinα=ma a=gtanα 方向水平向右 3、一质量为0.10kg 的质点由静止开始运动,运动函数为j i 23 53 += t r (SI 单位) 求在t=0到t=2s 时间内,作用在该质点上的合力所做的功。 质点的速度就是 V =dr / dt =5* t^2 i +0 j 即质点是做直线运动,在 t =0时速度为V0=0;在 t =2秒时,速度为 V1=5*2^2=20 m/s 由动能定理得所求合力做的功是 W 合=(m*V1^2 / 2)-(m*V0^2 / 2)= m*V1^2 / 2=0.1*20^2 / 2=20 焦耳 第二章 刚体力学 T 1

1、在图示系统中,滑轮可视为半径为R、质量为m0的匀质圆盘。设绳与滑轮之间无滑动, 水平面光滑,并且m1=50kg,m2=200kg,m0=15kg,R=0.10m,求物体的加速度及绳中的张力。 解将体系隔离为 1 m, m, 2 m三个部分,对 1 m和 2 m分别列牛顿方程,有 a m T g m 2 2 2 = - a m T 1 1 = β2 1 22 1 MR R T R T= - 因滑轮与绳子间无滑动,则有运动学条件 R aβ = 联立求解由以上四式,可得 R M m m g m ? ? ? ? ? + + = 2 1 2 1 2 β 由此得物体的加速度和绳中的张力为 2 2 1 262 .7 15 5.0 200 50 81 .9 200 2 1 - ? = ? + + ? = + + = =s m M m m g m R aβ N a m T381 62 .7 50 1 1 = ? = =N a g m T438 ) 62 .7 81 .9( 200 ) ( 2 2 = - ? = - = 第四章静止电荷的电场 1、如图所示:一半径为R的半圆环上均匀分布电 荷Q(>0),求环心处的电场强度。 解:由上述分析,点O的电场强度 由几何关系θd d R l=,统一积分变量后,有 y x O

传统文化在物理教学中的渗透

中国的传统文化基本上是一个以儒家思想为主,释和道为辅并杂有其它封建思想的文化体系。这个文化体系的核心是儒家的纲常伦理,把世界万物的生成和变化与封建伦理道德紧紧地连在一起,主张知行合一、天人合一、真善合一。因而,中国传统文化具有统一性、整体性、和谐性及强调人文精神等基本特征。 作为一个具有深厚文化传统的文明古国,我们有大量的诗、词、歌、赋、格言、俗语,不仅给人带来无尽的艺术享受,而且其中还包含有一定的物理知识。在教学中结合传统文化知识,利用名言俗语引入物理课堂教学,可使学生兴趣盎然、气氛活跃,定能起到锦上添花的作用。 1.名言俗语与新课的引入在讲授运动的相对性时,通过引入歌曲《闪闪红星照我去战斗》中歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”;激发学生学习兴趣,加深学生对“参考物”的理解。在讲授摩擦生热时,引入成语“钻燧取火”,结合进行传统文化教育,深化知识的理解。在讲授声音的反射时,引入文言句段“余音绕梁,乃三日不绝”,渗透美学欣赏教育;讲声音的音色时,由《红楼梦》中对王熙凤的描写“闻其声不见其人”引入,生动形象,激发了学生的求知欲,又为后面的教学埋下了伏笔,使教学收到事半功倍的效果。 2.名言俗语与概念的引入在学习运动的一些概念时,利用毛主席诗词《送瘟神》中的诗句:“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,说明我们脚下的地球永不停地在运动, 2 由此引入运动是绝对的概念;又如宋代诗人陈与义在一首名为《襄邑道中》的诗中写道:“飞花两岸照晚红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”从后两句诗中,可引入静止是相对的概念。这些诗词生动、有趣,这样引入物理概念,学生听得津津有味,自然很快就掌握了这些概念。 3.名言俗语与概念的理解例如,在讲授光的直线传播规律,影子的形成时,可用宋代诗人苏轼的《花影》,有助于学生的理解:“重重叠叠上瑶台,几度呼童扫不开。刚被太阳收拾去,又教明月送将来。”讲光的色散时,可用毛主席的《菩萨蛮·大柏地》中诗句:“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞”。再如“如坐针毡”由压强公式可知,当压力一定时,如果受力面积越小,则压强越大。人坐在这样的毡子上就会感觉极不舒服。利用名言俗语等解释物理现象,可以使学生有所用,既能受到传统文化教育,又能得到身心陶冶,还可以促进对物理知识的掌握。 4.名言俗语与物理规律的教学在杠杆原理的教学中引用“四两拨千金”;在讲解压强的规律中引用“磨刀不误砍柴工”;在讲解力的作用的相互性时引用“一个巴掌拍不响”;讲授气压增大(降低)沸点升高(降低)时引用“山顶有泉、煮米不成饭”;在光的反射、光的直线传播规律对比时引入李白的诗句“举杯邀明月,对影成三人”。“墙内开花墙外香”由于分子在不停的做无规则的运动,墙内的花香就会扩散到墙外。可见,恰当结合名言俗语进行教学能极大地强化学生对规律的认识和掌握。

最新初二年级上学期物理课堂作业本答案【三篇】

初二年级上学期物理课堂作业本答案【三篇】 导语:由于学生在八年级刚开始接触物理,所以初中物理教学带有启蒙的性质。第1节光的直线传播答案 基础训练 1、同种均匀介质;不需要 2、路径;方向;快 3、月食;直线传播 4、3×10³;3×10²;3/4 5、6、7、8、9、 BD C D A B 10、(1)物体通过小孔所成的像与孔的形状无关 (2)小孔成像所成的项的形状由物体的形状决定 (3)倒立;光的直线传播 (4)太阳 拓展提高 11、直线传播;变大 12、直线传播;小孔距地面的高度不同 13、沿直线传播;甲 14、倒立;变大;不变 15、(1)减小 (2)15 (3)慢;基本不变

第2节光的反射答案 基础训练 1、光的反射 2、光的反射;漫反射 3、凹凸不平;遵循 4、入射光线;光路是可逆的 5、镜面;入射光线;发射光线;法线;∠AON;∠NOB 6、光的反射;光的直线传播 7、粗糙;漫 8、30°;0°;10°;10° 9、D 10、A 拓展提高 13、45°;增大 14、垂直;探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面上 15、B 16、D 17、①B ②反射角等于入射角 ③不能 18、(1)光源

(2)沿光路用铅笔相隔一定距离在纸板上各打两个点,在过两点用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上 (3)给对应的入射光线和反射光线编号 (4)在纸板上看不到反射光线 (5)反射光线、入射光线、法线在同一平面上 第3节平面镜成像答案 基础训练 1、4;不变;衣领 2、1.68;1 3、凸面镜;凹面镜;光的传播方向 4、5、6、 A C B 7、(1)茶色玻璃板;薄;小华的理由是点燃的蜡烛像清晰 (2)B;不能;虚 8、(1)薄玻璃板;相同 (2)不同;完全重合 (3)无关 10、略 拓展提高 11、反射;与平面镜2等高的正前方 12、(1)虚 (2)6

南邮物理与文化考点整理

李约瑟难题5, 爱因斯坦两大发现7, 哥白尼日心说32, 开普勒行星运动三大定律(椭圆定律,等面积定律,和谐定律)34-36, 伽利略斜面实验,自由落体定律38和惯性运动40, 伽利略对科学方法的贡献41, 牛顿三定律(惯性定律、运动定律、反作用定律)43, 开普勒第二、三定律44, 第一、二宇宙速度、万有引力公式44-46, 牛顿的自然哲学思想50, 动量守恒定律、冲量、动量定理54 机械能守恒57 弹性和振动58弹性势能60,在振动过程中动能与(弹性)势能的转化关系63 角动量64 角动量守恒65例子66 电荷守恒定律71 奥斯特发现电流磁效应77安培对电流磁效应的深入研究79磁性起源假说80 电磁感应定律-法拉第82电荷分布、电场、磁场87,电场力、运动电荷所受的磁场力88-89 洛伦兹公式90导体回路的磁通量92楞次定律93 电磁波100-101 惠更斯的波动说108光的折射、光的全反射110-111 光的干涉、杨氏干涉实验113 双缝干涉实验、薄膜和劈尖干涉及其应用115,衍射117 马吕思定律121 光的波粒二象性122-126,光电效应和“光子”假设122 康普顿效应126多普勒效应128-129 伦琴X射线141-143,贝克勒尔放射性发现的意义145-147 汤姆逊电子的发现156电子发现的意义158 量子论,黑体辐射的两朵乌云164黑体的热辐射165 “能量量子化”假设167 汤姆孙的原子模型169,卢瑟福的原子核式模型171, 玻尔模型175、玻尔提出的两个基本假设176、玻尔模型的贡献与困难180 电子波动性的实验验证187 薛定谔波动方程189波函数的统计解释190-191 海森伯的不确定关系194 等容、等压、等温、绝热见附页 热力学第零定律202 热力学第一定律210,热力学第二定律的各种表述221-222 开尔文叙述:不可能从单一热源吸收热量,使之全部转化为有用的功而不产生其他影响。克劳修斯:热可以自发的从高温物体传到低温物体,但不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。(可借助外力实现热量从低温传到高温物体) 熵增加原理:宇宙中的熵自发的增加而趋向极大 一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。 卡诺循环与热机效率的过程212 狭义相对论两个基本假设(原理)247

物理文化与教育心得体会

物理文化与教育读书报告心得 在学习《物理文化与教育》之前,我认为物理文化是物理文化,教育是教育,这两个几乎是平行线永不相交关系的两个概念怎么会同时存在呢?阅读了解世雄老师的这本书后,我对于物理文化在教育当中的作用做了一个深深的思考。作为物理学师范专业的学生,所学的知识以后都是要奉献于教育事业的,但是在阅读改书之前对于物理与教育之间联系还是吗,懵懵懂懂的,这本书在物理教育方面给了我很大的启发。 物理教育是一种文化活动,既然是文化活动,就需要物理文化来支持物理教育。了解物理文化的各种功能,方便我们在教育中灵活运用。下面我首从对物理文化的美学功能出发理解这几个功能在教育中的运用: 1.物理的现象美;美丽的事物总会吸引人的关注,物理的美由色彩、线条、形体、声音、质地等形式因素构成,要发现这些美就要去观察和去体验,在物理教育过程中充分发挥物理的现象美学让学生们在观察和体验中分析物理现象存在的现象和意义,让学生在视觉、触觉和听觉个感官上认识物理,培养物理人敏锐的物理嗅觉,通过现象去分析物理本质。 2.物理的实验美;读万卷书不如行万里路,教育不止授人以鱼同时也在授人以渔。通过各种简单的实验把自然界的物理规律明显的显现出来,让受物理教育的人通过实验培养自己的动手能力,在实践中理解物理规律,并且在以后的生活学习工程中利用物理规律来对事物进行创新。物理实验还有助于破除封建迷信,激发好奇心、求知欲,培养人的探索精神的功能。 3.物理的理论美;物理的理论美包即含了概念美也包含了公式美,无论是力学的、热学的、电磁学的还是光学的物理概念,都是在每一位物理学家不懈的努力下呈现在我们是眼前的,它们以最简洁、最清晰、最深刻的方式反映了物理共同体的科学认识。它们是物理规律的简洁美。它们代表的是一种对智慧和对美的执着追求,它们推动着整个人类的进步,是一种精神力量引领着每一个物理人向前探索,不断推陈出新,不断完善物理的文化。 再来物理文化是一种自然规律的美学文化,也是求知文化。因此物理文化有认识功能。人类历史就是一个不断认识和改造的历史,人类不断进步,认识也不断增多、人类视野不断扩大、自然规律不断被人类发现和总结。中国老子的“道”阐述了万物的本源,古希腊学者亚里士多德的《物理学》述说“自然是运动和变化的根源”,从经典物理到现代物理,从宏观物理到微观物理,这些物理文化不正是记录着人类的进步吗?而教育是一种思维的传授,是一种文化的传承。物理的发展文化和物理的认知文化不正是教育所需要的吗? 最后,我认为物理文化也是一种传承下来的文化,物理文化是鲜活的文化,是由人和物构成的综合体。课本定义为:古代哲学家、近代物理学家和现代物理共同体历经数千年逐步创造的物理知识体系、观念形态、价值标准以及约定俗成的工作方法的总和。物理文化的传承与物理教育是密不可分的,物理文化通过各个物理学家、物理教育学家世代相传并且一步步完善。物理教育一方面保证物理文化在新一代身上再生,以保证物理文化的延续,另一方面把人纳入一定的社会模式中使其社会化,培养成适应社会需要的、掌握一定知识和技术、具有一定科

初二物理下物理作业

6.1 初二物理下物理作业 从全球变暖谈起 1、温度表示物体的;常用的温度计是利用汞、 酒精或煤油的性质制成的。如图显示的是温度计的 一部分,该温度计的分度值为,读数记录为, 读作。 2、某同学在做用温度计测量液体温度的实验中,写出了如下实验步骤: ①整理实验器材;②从液体中取出温度计,并读取读数;③将温度计放入被测物体中,让温度计的玻璃泡与盛液体的容器底部充分接触几分钟;④记下液体的温度。 (1)指出实验中缺少的实验步骤(记为⑤):⑤ 。 (2)指出该同学实验中的错误之处:; 。 (3)将①~⑤按正确的顺序排列为:。 3、有一读数不准的温度计,把它放在冰水混合物内,读数是4℃,把它放在一个标准大气压下的沸水中读数是96℃,把它挂在室内的墙上后读数是20℃,那么室内的实际温度是多少?

6.2分子动理论的初步知识 1、劣质的装修材料含有超标的甲醛等有毒有机物,用它装修房屋,会造成室内环境污染,这表明;用胶粘剂可以把装修板材粘在一起,这说明。 2、将水和酒精混合后总体积变小了,这说明;铁棒很难被压缩,也很难被拉伸,原因是。 3、请用分子动理论的初步知识解释下列现象: (1)墙内开花墙外香。 (2)破镜不能重圆。 4、在蒸鱼时,将各种佐料与鱼一起蒸,一会儿就入味了,而制烤鱼片时,却是将鱼放在佐料中腌渍一段时间,才会入味。这是为什么?

6.3探究汽化和液化的特点 作业一 1.冬天用嘴向手哈气,可使手瞬间变暖,这是现象,这一过程要热;而平时用嘴向手吹气,则使手一阵凉爽,这是现象,这一过程要热。 2.火箭刚发射时,高温火焰向下喷到发射台的地面,很多物体遇到这样高温火焰将会__________。为了保护发射台底,就建了一个大水池,让火焰喷到水中,利用水的来吸收巨大的热量,我们在电视上看到火箭升空瞬间,伴有迅速扩展的庞大的白色气团是__________形成的。 3.简述雾和露的形成过程。 4.要使你家里晒的棉花干的快些,你可以采取哪些合理的措施? 5.医生为病人检查牙齿时,常拿一个带把的金属小平面镜在酒精灯的火焰上烤一烤,然后再放入病人的口腔中,这样做的主要目的是什么?

初二物理作业中的评语完整版

初二物理作业中的评语 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

初二物理作业中的评语 【肯定式:对学生的作业或作业中的某方面表示关注和肯定。】 1、这一次做得不错,再努力些就会更棒! 2、孩子,你在努力!我能感觉到! 3、这就是耕耘后的收获! 4、这段时间学习状态很好! 5、有进步啦! 6、孩子,我喜欢你的进步,为你高兴! 7、字迹美观,页面整洁!老师为你骄傲!8、这么端正的作业,一定下了很大功夫! 9、作业挺多,你还能写这么好,这就叫坚持!10我知道你昨天生病了,没想到作业还能做这么好! 【激励式:激发和鼓励学生,使其奋发。】 1、加油!超过别人! 2、放飞梦想,突破渴望! 3、让大伙儿看到更出色的你! 4、相信你能做得更好! 5、加油!加油!!加油!!! 6、对,希望你更专注些,再把目标定得高些! 7、你很认真,继续努力吧!你会做得更好!8、下次要拿第一哦! 9、一切皆有可能,你的努力也一定能收获成功!10、老师相信你,你也要相信自己,能写得更好!【导行式:直接指导学生行为,帮助其学习进步!】 1、看看你同桌的作业,他的格式更美观! 2、字的大小相同,字形规范,你能做到,加油! 3、再加把劲! 4、不要叹息时间的消逝,要热情而执着地抓住它! 5、要结合自己生活实际谈感受。 6、把你的作业和××同学的交流,你们都会有收获! 7、试着看一些科普类的读物,我觉得你需要这些知识! 8、选择一些文学类读物,对你的语言表达会有好处! 9、如果像上次的作业那样写,我会更欣赏你的韧性! 10、没有规矩,不成方圆,对吧? 【谈心式:与学生交流思想,增进情感,促进学习的内驱力。】 1、给自己一个笑脸,你会发现,生活,完全不一样。 2、今天我看到你写作时专注的神情,被你感动!你从第一页翻起,便会看到自己的进步! 3、孩子,老师发现你这两天有点灰心,别泄气,你能行! 4、我相信自己的学生,你也要相信自己,你能行! 5、字里行间流露出的真情,让我感动! 6、太喜欢你的语言,细腻,柔软又富有韧性! 7、你让我送给他一个微笑,对吗?孩子。 8、鼓励,对你很重要,我记住了!谢谢你! 9、你能感觉到老师对你的期待吗? 10、用你的努力,给我一个鼓励,让我们一起冲! 【互动式:让学生感受到老师在和他们共同努力,共同成长。】 1、这本书,我也看了很多遍,我们可以交流一下。 2、你的文章给我很大启发,谢谢你! 3、向你学习!

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